JPH08106172A - 光反応性カラートナー及びそれを用いた印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーを１種類として現像工程を簡略化し、
カラープリンタの小型化を進めると共に、普通紙でもカ
ラー印刷を行えるようにした、一元の光反応性カラート
ナー及びそれを用いた印刷方法を提供する。 【構成】 異なる色素をもった３種類以上のロイコ染料
１１ａ，１２ａ，１３ａを、それぞれ異なる波長の光で
硬化する光硬化性樹脂１１ｂ，１２ｂ，１３ｂでコーテ
ングして３種類以上の色素カプセル１１，１２，１３を
形成し、該３種類以上の色素カプセルと顕色剤１４とを
熱可塑性樹脂１５を用いて重合して形成したことを特徴
とする電子写真用の光反応性カラートナーを構成する。
そして、各色素カプセルを硬化させる、波長の異なる３
種類以上の光の画像データを、記録紙のトナー画像の上
に順次照射してフルカラー発色させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光反応性カラートナー及
びそれを用いたカラー印刷方法に関し、更に詳しくは、
３種類以上のロイコ染料と顕色剤とその１０倍量前後の
熱可塑性樹脂とから成る電子写真用の一元カラートナ
ー、及びこのような一元カラートナーを用いて電子写真
方式にてカラー印刷を行う印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラープリンタ装置は、カラー記
録に必要な３原色のイエロー、マゼンタ、シアンを含む
３〜４種類の異なる色のトナーをそれぞれ別個に用いて
現像を行い、フルカラーの印刷を行っていた。例えば、
マルチドラム型のカラープリンタでは、図３に示すよう
に、印刷用紙Ｓの進行方向（矢印Ａ）に沿って、３〜４
個の現像ユニット（図では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）の４個の
現像ユニット）を順次配置し、各現像ユニットは感光体
ドラム３１を有すると共に、帯電器３２、露光器３３、
各色のトナーをそれぞれ収容した現像器３４、及び転写
器３５を具備している。各現像ユニットでは、帯電器３
２により帯電された感光体ドラム３１上に、各色に現像
されるべき画像の静電潜像が露光器３３により形成さ
れ、次に現像器３４にて各感光体ドラム３１上にトナー
が適用されて、各色のトナー画像が形成される。印刷用
紙Ｓが各現像ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂを通過する間に転
写器３５により、第１の現像ユニットではイエロー
（Ｙ）のトナー画像が印刷用紙上に転写され、同様に第
２、第３、第４の現像ユニット上ではそれぞれマゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のカラートナー
画像が印刷用紙にそれぞれ重ねて転写され、最後に加熱
ローラ等から成る定着器３６を通過させることにより、
これらのカラートナー画像が印刷用紙Ｓ上に定着されフ
ルカラー画像が得られる。

【０００３】また、シングルドラム型のカラープリンタ
では、図４に示すように、１個の感光体ドラム４１の周
囲に、その回転方向Ｐに沿って、３〜４個の現像ユニッ
ト（図では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの４個の現像ユニット）を
順次配置し、各現像ユニットにて、感光体ドラム４１上
に、順次、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色に現像されるべき画像の
静電潜像を露光形成すると共に現像器にて各色トナーを
順次適用して順次各色トナーのカラー画像を感光体ドラ
ム４１上に重ねて形成してゆき、このようにした得られ
た感光体ドラム上のカラートナー画像を転写器４２にて
印刷用紙Ｓに転写した後、定着器４３によりカラー画像
を印刷用紙Ｓ上に定着する。

【０００４】他のカラー印刷方式として、光導電性物質
を含む感光板に光透過性粒子を静電気的に付着させ、し
かるのち像露光して感光板上の光照射を受けた部分の電
荷を除去し、外部から必要十分な力を加えることによっ
て前記部分の粒子を系外に取り出し、感光板上に粒子像
を得、電子受容性物質と加熱して、粒子に含まれている
昇華性カラーフォーマを昇華させて電子受容物質上で発
色させて着色画像を得る方式が知られている（特開昭５
９−９０８６５号公報）。

【０００５】この方式では、光透過性粒子として、青紫
光を透視しイエローに発色する光透過性粒子と、緑光を
透視しマゼンタに発色する光透過性粒子と、赤光を透視
しシアンに発色する光透過性粒子の３種類混合した粒子
を用いる。そして、荷電した光導電性感光体の表面に３
種類の混合した光透過性粒子を付着させ、その上にカラ
ー原稿の光像を露光する。この露光より、光像の光を選
択透過した粒子の部分では感光体の電荷は光減衰し、静
電付着力を失ってその部位の粒子が離脱し、感光体上に
はカラー原稿を色分解した粒子像が得られる。次に、感
光体上の粒子像を像受容体に静電転写した後、加熱ロー
ラで粒子を加熱することにより、粒子中の昇華性カラー
フォーマが昇華して、像受容体の顕色剤と反応して発色
する。

【０００６】また、同じ特開昭５９−９０８６５号公報
では、光透過性粒子として、着色剤と昇華性カラーフォ
ーマを透明樹脂結着剤に粒子分散又は分子分散して造粒
したもの、透明粒子もしくは着色剤により染着された粒
子の表面を昇華性カラーフォーマを含む層で被覆した構
造のもの、透明粒子を核とし、着色剤を含む透明な着色
透明層で被覆し、さらに昇華性カラーフォーマを含む層
で被覆した構造のもの、も開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、３〜４
種類の異なる色のトナーをそれぞれ別個に用いて現像を
行い、現像したカラー画像を感光体ドラム上又は印刷用
紙上で重ねてゆく方式のものでは、混色を避けるため
に、各色毎の現像ユニットが必要で、これらのユニット
を正確を配置し且つ駆動するために、複雑な構造を必要
とした。

【０００８】また、特開昭５９−９０８６５号公報のよ
うに、異なる光透過性粒子を混合したトナーを用いる方
式のものにあっては、多種類のトナーを混合したものを
使用しなければならず、カラートナーの取扱が不便であ
り、また記録用紙として、顕色剤を含んだ専用紙を使用
しなければならず、適用の範囲が限られていた。そこ
で、本発明では、トナーを１種類として現像工程を簡略
化し、カラープリンタの小型化を進めると共に、普通紙
でもカラー印刷を行えるようにした、一元の光反応性カ
ラートナー及びそれを用いた印刷方法を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、請求項１によれば、図１に示すように、異なる色
素をもった３種類以上のロイコ染料１１ａ，１２ａ，１
３ａを、それぞれ異なる波長の光で硬化する光硬化性樹
脂１１ｂ，１２ｂ，１３ｂでコーテングして３種類以上
の色素カプセル１１，１２，１３を形成し、該３種類以
上の色素カプセルと顕色剤１４とを熱可塑性樹脂１５を
用いて重合して形成したことを特徴とする電子写真用の
光反応性カラートナーが提供される。

【００１０】即ち、種々の色に変わるトナーを実現する
ために、次の手順により光反応性カラートナーを作成す
る。 色素としてロイコ染料１１ａ，１２ａ，１３ａを使用
し、それを特定の光で硬化する樹脂モノマー１１ｂ，１
２ｂ，１３ｂで覆う。ロイコ染料としては、表１〜表４
に示す公知のものを使用することができる。黄色の染料
としては、例えば、表１のＮｏ．１のＹ−７２１（商品
名）を使用するのが好適である。赤色の染料としては、
例えば、表１のＮｏ．６のＲｅｄ５００（商品名）が好
適である。更に、青色の染料としては、例えば、表４の
Ｂｌｕｅ２２０（商品名）が好適である。

【００１１】なお、表１〜４において、Ｍ．Ｗ．とは染
料の分子量 (molecular weight) であり、Ｍ．Ｐ．
（℃）とは当該染料の溶融温度、λmax (nm)とは当該染
料の最大吸収波長、ＭＩＴＩ No. とは既存化学物質番
号、ＣＡＳ番号（No.)とはアメリカのCAS Chemistry Sy
stemに登録された番号(Chemical Abstracts Service Re
gistry Numbers) 、ＴＳＣＡとは米国有害物規制法の登
録の有無、ＥＬＩＮＣＳとは「ＥＣの安全に関する法
律」に登録されているかの有無を示している。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【表２】

【００１４】

【表３】

【００１５】

【表４】

【００１６】次に顕色剤１４を添加する。顕色剤とし
ては、表５に示す公知のもの、即ち１）〜６）の何れか
を使用することができる。なお、表５において、ｍ．
ｐ．（℃）とは当該顕色剤の溶融温度を示している。

【００１７】

【表５】

【００１８】帯電量を調整する薬剤（電荷１６）を添
加する。 熱可塑性樹脂１５で全体を一体化する。 以上のようにして、図１に示すような、一元カラートナ
ーが形成される。本発明の請求項２によると、光硬化性
樹脂モノマー１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの触媒として、有
機ホウ素アンモニウム塩、シアニン色素ホウ素酸塩を含
有することを特徴とする請求項１に記載の光反応性カラ
ートナーが提供される。

【００１９】また、請求項３によれは、請求項１に記載
の光反応性カラートナー１０を使用する、電子写真用印
刷装置として、図２に示すように、感光体２０と、該感
光体上にモノクロの静電潜像を形成する露光部２１と、
感光体上の静電潜像に前記カラートナーを適用してトナ
ー画像を得る現像部２２と、感光体上のトナー画像を記
録紙に転写する転写部２３と、該記録紙への転写と同時
又は転写後にトナー画像上に発光ダイオード、レーザ、
又は光源ランプ等より、前記光反応性カラートナーの各
色素カプセルを硬化させる、波長の異なる３種類以上の
光の画像データを順次照射する光データ照射部２４とを
具備することを特徴とするカラー印刷装置が提供され
る。

【００２０】

【作用】上記の一元トナーに従来の電子写真のプロセス
でモノクロ画像を形成し、紙への転写と同時にあるいは
転写後３種類以上の波長の異なるＬＥＤ，レーザあるい
は各種ランプにより、波長の異なるＹ，Ｍ，Ｃ，黒の画
像データを照射することにより、フルカラー発色させ
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。まず最初に本発明の一元カラートナーの製造方法に
ついて説明する。 ・色素カプセル（図１の１１、１２、１３）の製造方法 １ｌのフラスコに水０．５ｌとイソプチレン無水マレイ
ン酸共重合体０．１ｌを入れ、３０００ｒｐｍのミキサ
ーで１時間攪拌する。ペクチンを１０グラム添加し２０
分攪拌する。１０％酢酸溶液を使用してペーハ（ＰＨ）
を４に調整する。３０００ｒｐｍのミキサーで攪拌しな
がら、２０グラムの染料を添加する。２０分後ミキサー
の速度を２０００ｒｐｍに下げ、５０％尿素溶液５０グ
ラム、ホルムアルデヒト７０グラム、５％硫酸アンモニ
ウム４０グラムを添加し、５分間攪拌する。温度を６０
℃に上げ３時間攪拌し、カプセル壁を形成する。２０％
水酸化ナトリウムを添加してペーハ（ＰＨ）を９にす
る。冷却してカプセルを取り出す。

【００２２】・トナーの製造方法 ３種類以上の色素カプセル（図１の１１、１２、１３）
各３０グラム、顕色剤（図１の１４）を６０〜９０グラ
ム、帯電制御剤（図１の電荷１６）を３０グラム、スチ
レンアクリル樹脂（図１の熱可塑性樹脂１５）を８５０
グラム〜８８０グラムを用いて乳化重合法でトナーを作
成する。

【００２３】このようにして、図１で示すような、一元
カラートナー１０が作成される。図１において、例え
ば、１１は黄色（イエローＹ）の色素カプセル、１２は
赤（マゼンタＭ）の色素カプセル、１３は青（シアン
Ｃ）の色素カプセルである。１１ａはイエローの染料、
１２ａはマゼンタの染料、１３ａは青の染料である。ま
た、１１ｂはイエローの色素カプセルを硬化させる光硬
化性樹脂、１２ｂはマゼンタの色素カプセルを硬化させ
る光硬化性樹脂、１３ｃはシアンの色素カプセルを硬化
させる光硬化性樹脂である。１４は顕色剤、１５は熱可
塑性樹脂、１６は電荷である。なお、一元カラートナー
１０は、ブラック（Ｂ）の色素カプセルを含むものであ
っても良い。

【００２４】このような粒子構造の一元カラートナーを
使用し、図２に示すような印刷装置でカラー印刷を行
う。図２の装置において、符号２４で示す光データ照射
部以外は、従来の電子写真方式の印刷装置と同様であ
る。印刷用紙Ｓとしては、普通紙を使用する。まず、感
光体ドラム２０は図示しない帯電器にて帯電され、露光
器２１において発光ダイオード（ＬＥＤ）により露光さ
れる。この場合の露光はモノクロの場合と同様で、感光
体ドラム２１上に静電潜像が形成される。現像器２２に
は、上記のように作成した、本発明の一元カラートナー
が充填されていて、感光体ドラム２０上にはトナー画像
が形成される。ついで、転写部２３において、矢印Ａ方
向に搬送される印刷用紙Ｓ上の感光体ドラム２０のトナ
ー画像が転写される。

【００２５】光データ照射部２４は、発光ダイオード、
レーザ、又は光源ランプ等によって、トナー画像が転写
された印刷用紙Ｓ上に画像信号を照射する。例えば、ま
ず最初、イエロー（Ｙ）の色素カプセルを硬化させる光
硬化性樹脂と反応する波長の光を照射し、次にマゼンタ
（Ｍ）の色素カプセルを硬化させる光硬化性樹脂と反応
する波長の光を照射し、最後にシアン（Ｃ）の色素カプ
セルを硬化させる光硬化性樹脂と反応する波長の光を照
射する。これにより、各画像信号のデータに基づいて、
所定の色素カプセルが硬化し、非硬化の色素カプセルが
発色して、フルカラーの発色が行われる。ついで、定着
器２５によりカラー画像が印刷用紙Ｓ上に定着される。
ブラック（Ｂ）の色素カプセルを含む一元カラートナー
の場合は、光データ照射部２４において、シアン（Ｃ）
に対応する光照射の後に、ブラック（Ｂ）の色素カプセ
ルを硬化させる光硬化性樹脂と反応する波長の光を照射
する。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したような、本発明によれ
ば、簡易的なプロセスでフルカラー印刷が出来る。現像
後、転写工程が一度で済むため、小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる電子写真用の光反応性一元カラ
ートナーの粒子を示す概略図である。

【図２】本発明による一元カラートナーを使用するカラ
ー印刷装置の概略図である。

【図３】従来のマルチドラム型カラープリンタの概略図
である。

【図４】従来のシングルドラム型カラープリンタの概略
図である。

【符号の説明】

１０…一元カラートナー １１、１２、１３…色素カプセル １１ａ、１２ａ、１３ａ…ロイコ染料 １１ｂ、１２ｂ、１３ｂ…光硬化性樹脂 １４…顕色剤 １５…熱可塑性樹脂 １６…電荷 ２０…感光体ドラム ２１…露光器 ２２…現像器 ２３…転写器 ２４…光データ照射部 ２５…定着器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/01 Ｊ 15/04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる色素をもった３種類以上のロイコ
   染料（１１ａ，１２ａ，１３ａ）を、それぞれ異なる波
   長の光で硬化する光硬化性樹脂（１１ｂ，１２ｂ，１３
   ｂ）でコーテングして３種類以上の色素カプセル（１
   １，１２，１３）を形成し、該３種類以上の色素カプセ
   ルと顕色剤（１４）とを熱可塑性樹脂（１５）を用いて
   重合して形成したことを特徴とする電子写真用の光反応
   性カラートナー。
2. 【請求項２】 光硬化性樹脂の触媒として、有機ホウ素
   アンモニウム塩、シアニン色素ホウ素酸塩を含有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光反応性カラートナ
   ー。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光反応性カラートナー
   （１０）を使用する、電子写真用印刷装置であって、感
   光体（２０）と、該感光体上にモノクロの静電潜像を形
   成する露光部（２１）と、感光体上の静電潜像に前記カ
   ラートナーを適用してトナー画像を得る現像部（２２）
   と、感光体上のトナー画像を記録紙に転写する転写部
   （２３）と、該記録紙への転写と同時又は転写後にトナ
   ー画像上に発光ダイオード、レーザ、又は光源ランプ等
   より、前記光反応性カラートナーの各色素カプセルを硬
   化させる、波長の異なる３種類以上の光の画像データを
   順次照射する光データ照射部（２４）とを具備すること
   を特徴とするカラー印刷装置。